Estudo de relâmpagos nuvem-solo através de câmera rápida - Maurício Grade Ballarotti (2005)
O objetivo principal deste trabalho foi o estudo observacional das principais características dos relâmpagos nuvem-solo (NS) para região do Vale do Paraíba, com o intuito de comparar os resultados encontrados com aqueles obtidos em outros países. Este trabalho foi o primeiro na América Latina a estudar parâmetros do raio através de uma técnica acurada e altamente confiável, que utiliza uma câmera de alta resolução temporal. Somente quatro estudos no mundo foram realizados utilizando técnicas acuradas e envolvendo um grande número de amostras. Não existem na literatura internacional resultados observacionais baseados em câmeras rápidas para um grande espaço amostral, como o realizado por este trabalho. Os parâmetros do relâmpago NS investigados neste trabalho foram: (a) a duração total, (b) a multiplicidade das descargas de retorno (DRs), (c) o intervalo entre as DRs, (d) bifurcações ou o número de contatos no solo e (e) a corrente contínua. Quanto à metodologia empregada, a principal instrumentação observacional utilizada foi uma câmera rápida digital de 1.000 quadros/segundo e, em caráter auxiliar, a Rede Integrada Nacional de Detecção de Descargas Atmosféricas (RINDAT) foi também utilizada na observação, com a função principal da obtenção da polaridade e da discriminação do tipo das descargas. Foram dois os locais de observação: a Torre de Antenas do CTA, em São José dos Campos, e o Centro Internacional de Pesquisas sobre Raios Induzidos e Naturais, no INPE de Cachoeira Paulista. Um total de 314 eventos foi registrado pela câmera rápida, sendo que 257 puderam ser identificados como relâmpagos NS, incluindo positivos e negativos. Este estudo se dedicou principalmente ao conjunto de dados referente aos 233 NS que puderam ser identificados como sendo negativos. Os principais resultados encontrados estão de acordo com a literatura (os quatro trabalhos comentados anteriormente): multiplicidade média de 3,8; média geométrica do intervalo entre DRs de 61 ms; e número médio de pontos de contato no solo de 1,69. Entre as contribuições inéditas desta pesquisa destacam-se: a distribuição não-lognormal da duração total; a medição da duração da corrente contínua abaixo de 10 ms; alguns aspectos sobre a consolidação do canal no que diz respeito à bifurcação; além de comportamentos não usuais dos raios, pouco descritos na literatura, como a bifurcação da descarga de retorno, a reutilização de canais após a bifurcação do raio, uma bifurcação após 2 ms da descarga anterior, uma bifurcação após 4 DRs ocorridas num mesmo canal. Os registros da câmera rápida aliados às informações geradas pela RINDAT também possibilitaram uma breve avaliação do desempenho da Rede para o Vale do Paraíba, tanto em termos de eficiência de detecção quanto de precisão de localização, com um número razoável de amostras. Seu desempenho, em termos de eficiência de detecção, se mostrou coerente com o estimado pelo fabricante: 54,7% para DRs e 87,4% para raios. Em termos de precisão de localização, foi calculado somente um erro máximo, resultando numa média de 5,3 km.